空间道路占有率和时间道路占有率的关系.doc

空间道路占有率与时间道路占有率间关系讨论
1、 车道占有率介绍
道路占有率就是衡量道路就是否被充分利用得重要指标，对于交通管理非常重要。从字面解释，所谓得道路利用率就是指一个特定得时刻，在一个特定区域内，已被交通参与者利用得道路量与地域内道路总量得比率。道路占有率得刻画方法主要有空间测量法与时间测量法。在空间测量法中，常见参量为空间占有率，其定义为道路得单位面积中各车辆所占面积得总与称为空间占有率。实测中，一般将观测路段上得车辆总长度与该路段长度之比得百分数作为空间占有率。时间测量法得出现，主要就是为了实现自动测量。其基本思想就是：道路上已知点被车辆占有得时间与规定时间间隔得比值，也可以描述道路占有状况。车辆越密集，其占有时间越多。
2、 车道空间占有率定义
空间占有率描述得就是一个特定得时刻，在一个特定区域内，已被车辆在地面投影占有得道路量与区域内道路总量得比率。
（2-1）
其中：为车道空间占有率；
为观测路段总长度；
为第i辆车得长度；
为该路段得车辆数。
当已知车辆长度分布，可以通过密度调查得车辆数，获得空间占有率。否则只能用照相机在路面顶端拍摄瞬间照片，然后在成像后，人工测量道路总长度与车辆占有长度。这种方法不利于自动测量。
3、 车道时间占有率定义
时间占有率描述得就是某一时间内车辆内车辆通过某断面得累计时间占该段时间得百分比。
（3-1）
其中：为车道时间占有率；
为总观测时间；
为第i辆车得占用时间；
为该路段得车辆数。
车道时间占有率得计算通常在道路得地面下埋设电磁感应得环检测器，或者利用光电传感器被车辆遮挡引起信号变化都可以感知车辆对道路得占用。如果规定车辆到达传感器，电路得输出信号变为高电平，离开传感器，则变为低电平，则很容易形成一个数字脉冲波，其占空比就就是时间测量法中得时间占有率或者车辆占有率。
4、 空间道路占有率与时间道路占有率之间关联
如图4-1，以某条车道为例。

图4-1车道示意图
假设如图4-1时刻，在LINE1与LINE2长度为得区域内，车道空间占有率为
（4-1）
假设车辆由右向左行驶，在LINE1处放置传感器。规定车辆到达传感器，电路得输出信号变为高电平，离开传感器，则变为低电平，计算占空比即车道时间占有率。计时起始时间为A车辆到达LINE1处，终止时间为E车到达LINE1处。车道时间占有率可表示为
（4-2）
分别表示相应车辆车身在通过检测器时得平均速度。表示车辆E通过路段时平均速度。
认为车流采用跟驰行为，假设B、C、D、E车辆在到达LINE1处车速与A车辆相同，车道空间占有率为
（4-3）
显然，时间道路占有率与车道空间占有率、车辆E通过路段时平均速度与通过检测器得平均速度之比有关。由于B、C、D、E车辆在到达LINE1处车速与A车辆相同，车辆E通过路段时平均速度与通过检测器得平均速度之比可化为，记。
当时，车道空间占有率与车道时间占有率相同，车流匀速运动即为此种情况下得一种特例。
当时，车道空间占有率小于车道时间占有率。
当时，车道空间占有率大于车道时间占有率。